一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法，将废棉织物放入反应釜中水热炭化，取出剩余物质与壳聚糖混合，加入醋酸溶液使其完全溶解得到透明溶胶，同时加入环氧氯丙烷、石墨烯、纳米TiO2后充分搅拌，静置，倒入模具中冷冻，将冷冻好的凝胶材料冷冻干燥后得到气凝胶。将气凝胶升温至350‑550℃，持续加热得到复合碳气凝胶。本发明专利技术解决了传统碳气凝胶的制备方法成本高毒害大的技术问题，是一种以天然高分子和废弃物为原料制备碳气凝胶的方法。

Preparation of a cotton fiber composite carbon aerogel doped with TiO2

The invention discloses a preparation method of a cotton fiber doped TiO2 composite carbon aerogels, waste cotton fabric into a reaction kettle of water and heat of carbonization, remove the remaining material mixed with the chitosan acetic acid solution, adding to completely dissolve the transparent sol, while adding epichlorohydrin, graphene, nano TiO2 stirring, static, is poured into a mold will be frozen, frozen frozen gel material good after drying aerogels. The gas is heated to 350 DEG C gel 550, continuous heating compound carbon aerogel. The invention solves the technical problems of the traditional carbon aerogel preparation method with high cost and high toxicity, and is a method for preparing carbon aerogels based on natural polymers and wastes.

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法
本专利技术涉及碳气凝胶材料制备
，特别是涉及一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法。
技术介绍
碳气凝胶是一种新型轻质纳米多空无定形碳素材料，具有比表面积高、质量密度低、孔隙率高等特点，在力学、声学、电学、热学和光学等领域都具有潜在的应用价值。目前碳气凝胶中常规的方法是利用有机气凝胶间苯二酚-甲醛气凝胶炭化后得到的产物，其前驱体大多来自石油工业，原料成本较高，对环境毒害较大。因此利用天然有机聚合物或者可再生的工业废弃物制备碳气凝胶有重要的意义和前景，具有来源丰富、价格低廉和环境友好的优点。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述存在的缺陷而提供一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法。本专利技术解决了传统碳气凝胶的制备方法成本高毒害大的技术问题，是一种以天然高分子和废弃物为原料制备碳气凝胶的方法。本专利技术的一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法技术方案为，包括以下步骤：(1)将废棉织物加入去离子水中，转移至水热反应釜中碳化2-4h；(2)将炭化后的产物取出，与壳聚糖混合，加入去离子水混合均匀后得到混合物，逐滴加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废棉织物加入去离子水中，转移至水热反应釜中碳化2‑4h；(2)将炭化后的产物取出，与壳聚糖混合，加入去离子水混合均匀后得到混合物，逐滴加入冰醋酸，使壳聚糖完全溶解得到透明溶胶；(3)向溶胶中加入环氧氯丙烷、石墨烯粉末、纳米TiO2粉末，然后充分搅拌使各物质均匀混合后静置形成混合凝胶后倒入模具中；(4)将盛有凝胶的模具放入冰箱中冷冻；(5)取出冷冻好的凝胶，真空冷冻干燥后得到复合气凝胶材料；(6)将气凝胶材料升温，持续加热保温，得到复合碳气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废棉织物加入去离子水中，转移至水热反应釜中碳化2-4h；(2)将炭化后的产物取出，与壳聚糖混合，加入去离子水混合均匀后得到混合物，逐滴加入冰醋酸，使壳聚糖完全溶解得到透明溶胶；(3)向溶胶中加入环氧氯丙烷、石墨烯粉末、纳米TiO2粉末，然后充分搅拌使各物质均匀混合后静置形成混合凝胶后倒入模具中；(4)将盛有凝胶的模具放入冰箱中冷冻；(5)取出冷冻好的凝胶，真空冷冻干燥后得到复合气凝胶材料；(6)将气凝胶材料升温，持续加热保温，得到复合碳气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将废棉织物剪成碎条加入去离子水中，固液比为10-260g/L。3.根据权利要求1所述的一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，碳化温度为260-350℃。4.根据权利要求1所述的一种掺杂TiO2的棉纤维复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，棉织物碳化后与壳聚糖混合，加入去离子水使壳聚糖的浓度为20-40g/L。5.根据权利要求1所述的一种掺杂TiO2的棉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力民，邓慧，孙红玉，贾荣霞，盛春英，夏燕茂，田峰，李佳奇，
申请(专利权)人：华纺股份有限公司，滨州华纺工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37